21世纪的天然气化工摘要：本文主要介绍我国天然气资源的现状，天然气化工的现状和技术进展情况，及其化工利用和化学化工应用。关键词：天然气21世纪化工化工利用化学化工化工应用引言：能源是人类生存和社会发展的基本条件之一。当今世界各国政府都十分重视能源的开发、利用以及对环境的影响。从某种程度来讲，能源的构成以及消费量，实际上标志着一个国家的技术水平、生活水平和文明程度。煤、石油和天然气是21世纪世界能源供应的三大支柱。天然气不单是优质的燃料，而且是化学工业的重要原料。在世界燃料结构中天然气已超过20%。随着天然气资源的不断发现和开采，天然气的利用范围也逐步扩大。世界上的天然气资源极其丰富，据美国《油气杂志》的俄罗斯、中亚、中东、亚太四个地区天然气资源丰富，是世界天然气的主要生产地和出口地，也是我国可利用的境外资源，我国已计划从这些地区引进天然气。我国的天然气化工起步较晚，由天然气制取的合成氨仅占合成氨生产总能力的17.8%，制取甲醇的生产能力也不大。因此，我国天然气化工发展空间巨大。随着我国石油供需矛盾的不断加大，而天然气资源相对丰富，天然气将成为石油的补充和替代能源，天然气化工利用成为新世纪石油化工的重点。1.天然气简介天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田、气田、煤层和页岩层。天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。天然气作为能源利用有以下优越性：1.利用天然气使环境效益优越：与煤和石油相比，天然气作燃料可以明显减少环境污染，天然气的燃烧排放量低于石油和煤的燃烧排放量。2.天然气是优质能源：由于天然气组份不含一氧化碳，这就减少了泄漏对人畜生命造成的危害性，而煤制气含有20%—30%的一氧化碳，如因管道泄漏，会引起人畜中毒甚至死亡。．3.天然气是高效能源：天然气在联合循环发电利用中，热能利用率可达55%，高于原油和煤的热能利用率。4.天然气是安全能源：天然气着火温度高，爆炸界限窄，相对密度较空气轻，安全性能好。5.天然气资源丰富：全球丰富的天然气资源完全可以满足人类较长时期的需求。6.使用方便：天然气供居民作燃料具有方便、节省时间和劳动力的优越性。尽管天然气是无色无味的，然而在送到最终用户之前，还要用硫醇来给天然气添加气味，以助于泄漏检测。天然气不像一氧化碳那样具有毒性，它本质上是对人体无害的。不过如果天然气处于高浓度的状态，并使空气中的氧气不足以维持生命的话，还是会致人死亡的，毕竟天然气不能用于人类呼吸。作为燃料，天然气也会因发生爆炸而造成伤亡。虽然天然气比空气轻而容易发散，但是当天然气在房屋或帐篷等封闭环境里聚集的情况下，达到一定的比例时，就会触发威力巨大的爆炸。爆炸可能会夷平整座房屋，甚至殃及邻近的建筑。甲烷在空气中的爆炸极限下限为5%，上限为15%。天然气车辆发动机中要利用的压缩天然气的爆炸，由于气体挥发的性质，在自发的条件下基本是不具备的，所以需要使用外力将天然气浓度维持在5%到15%之间以触发爆炸。2.天然气化工利用天然气化工利用的现状可以概括为：（1）化肥是最大的天然气化工用户，有相当的产业规模，生产水平较高，目前我国合成氨产量中的19%来自天然气生产装置。（2）天然气制甲醇工业已有较大的生产规模，目前我国甲醇产量中的28.6%来自天然气生产装置。（3）天然气生产精细化工品种很多，但规模较小，高附加值产品甚少，尚未真正形成天然气化工深加工产品系列。由于天然气主要成分是甲烷，分子结构非常稳定，可开发的下游化工产品少。天然气化工利用技术经几十年发展形成了两条技术路线:一是直接法：天然气直接转化制化工产品；二是间接法：天然气先转化为含H的合成气再加工CO、O2．生产化工产品。2.1．天然气的直接转化天然气直接转化制化工产品流程短，在技术经济上存在巨大的潜力，因而近几十年来相关研究一直在持续进行，主要方向有甲烷直接氧化制甲醇、甲醛和甲烷偶联制乙烯等，但因目的产物很容易被深度氧化...